库克三片镜设计优化与尝试

追光而行

来源于第六周题目：库克三片镜 ，减小了F数和视场角，设计了一个样品，结果如下。
F数：4
焦距：50
波长：可见光
玻璃库：成都光明
全视场：30度
在参考了库克三片镜的题目后，像质要求如下
像质要求：视场          对称          非对称
               0°              108um       35um
              14°            147um       71um
              20°            225um       68um希望是MTF在53线对处能有0.3以上。
下面是设计步骤和思路，其中可能会有错误，欢迎大家批评指正
库克三片镜，尝试从平行平板开始优化
最后一面的初始曲率来自于F数的限制。将F数交给EFFL评价函数，用三环六臂的默认评价函数进行优化

可以看到有像散、慧差、和色差。加入透镜厚度，继续优化

色差单纯的通过曲率和厚度是难以搞定的，将材料选为替代，开始进行锤型优化，得到最终的结果

最终可以满足MTF要求，畸变小于1%。
改进的方向是，最终结果长得比较丑，尤其是最后一个透镜，曲率半径较为接近，定心安装的时候，可能会出问题，这个透镜不知道如何改进，优化。
再者，替换后的材料较为昂贵，需要日后进一步学习，替换为更为廉价的玻璃，不知道大佬们有没有什么好办法
最终结果缺少公差分析和套模板，以及套完模板进行小数点近似，完成后还需出图，做机械结构设计，因此光学设计还远未结束

总结
优化并不是一蹴而就的，中间需要引导计算机往可能的方向前进。

风叶1900

你说的最后一个镜片是指第三片双凸的吗？这个镜片非常好加工啊，也很漂亮，它的定心系数是0.2，建议你在论坛搜索一下定心系数，仔细了解一下这方面的知识。

confus

风叶1900 发表于 2023-4-24 15:34
你说的最后一个镜片是指第三片双凸的吗？这个镜片非常好加工啊，也很漂亮，它的定心系数是0.2，建议你在论 ...

实际装配的问题，需要做特殊结构区分正反，或者直接尝试让两面的曲率半径绝对值相同

风叶1900

confus 发表于 2023-4-24 16:04
实际装配的问题，需要做特殊结构区分正反，或者直接尝试让两面的曲率半径绝对值相同

原来是指安装可能会反向的问题啊，那确实有这个风险。这个要不试试优化的两边半径一样，这样也就不用区分方向了。

bit_lzg

关于玻璃的问题，可以自己建一些玻璃库，比如常用的玻璃、塑料材料、模压玻璃材料等等。
优化函数中也有控制玻璃价格的操作数。

Decade

对于普通玻璃透镜的话，你可以写宏去优化定心系数，或者直接控制半径即可，材料的话因为只有三片，比如你的68C如果替换了68N，像质差不多的情况下，那肯定选择68N，因为价格低，材料就慢慢替换就好

1qaz2wsx

你好楼主，我想请问一下，这个第六周题目是指什么啊，是什么学习课程吗

小曾同学

可以帮我看看嘛？

追光而行

小曾同学 发表于 2023-12-22 16:28
可以帮我看看嘛？

优化的可以。提个小小建议一般曲率半径只给3位，位数多了没有必要。另外，想问一下您MTF图中有竖线指明各个视场的MTF是怎么做到的？是在Zemax哪里调整的？

只身过荒原

追光而行 发表于 2023-12-24 13:26
优化的可以。提个小小建议一般曲率半径只给3位，位数多了没有必要。另外，想问一下您MTF图中有竖线指明各 ...

老一点版本的zemax传函图就是那样